专利名称：一种改善移动通信系统功率控制性能的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统中的功率控制方法，尤其涉及的是一种适用于第三代移动通信系统中用于克服信道衰落和减小多址干扰的闭环功率控制方法。
背景技术：
在移动通信系统中，接收端接收到的信号往往是经过周围物体的多重反射、折射得到的不同时延的多个样本的叠加，由于移动台与基站之间的相对运动或周围物体的运动，使得移动信道通常呈现衰落特性，影响接收机的性能。同时，第三代移动通信使用码分多址技术，多址干扰是影响接收机性能的又一因素。为了提高接收机性能，需要采用多种信号处理技术。快速闭环功率控制技术是第三代移动通信系统中克服多径衰落、降低多址干扰的重要手段之一。
闭环功率控制技术是在基站与移动台之间形成闭环系统来控制基站或移动台的发射功率。如图1所示的，主要是通过比较测量信干比与目标信干比的关系，得到用于功率控制的TPC命令；基站(或移动台)解调来自移动台(或基站)的接收信号，估算接收信号的信干比SIRmeas，并与目标信干比SIRtarget进行比较，SIRmeas高于SIRtarget时产生用于降低发射功率的TPC命令、低于SIRtarget时产生用于提高发射功率的TPC命令。TPC命令在下行(或上行)专用信道中发射给移动台(或基站)，移动台(或基站)根据解调得到的TPC命令决定降低或提高当前的发射功率。
实际应用系统中，从基站(或移动台)解调接收数据、测量信干比、产生并发射TPC命令，到移动台(或基站)解调接收数据、得到TPC命令、改变发射功率的整个过程会有一定的系统延迟；用于功率控制的信干比可能是多个时隙甚至多个无线帧平均的结果；而且闭环功控是以一定的步长逐步控制的。这样，闭环功率控制系统的带宽会受到限制，当信道衰落带宽与闭环功控系统带宽相当或大于闭环功控带宽时，闭环功率控制系统的抗衰落性能会降低甚至起到相反的作用，从而影响了整个基站系统的性能、降低系统容量。
因此，现有技术存在缺陷，而有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善移动通信系统功率控制性能的方法，用于改进的闭环功率控制，改善闭环功率控制方法的抗信道衰落能力，从而提高整个移动通信系统的性能。
本发明的技术方案包括 一种改善移动通信系统功率控制性能的方法，包括以下步骤 A.基站或移动台将接收到的训练序列I/Q数据与本地产生的已知训练序列进行相关运算，得到信道冲击响应的原始估值，计算冲击响应的抽头能量； B.计算平均噪声能量系统初始上电时，直接使用原始估值的抽头能量计算噪声能量，并作为初值对噪声能量进行递归平均得到平均噪声能量； C.将平均噪声能量与一设定的门限相乘得到多径判决门限； D.比较冲击响应的抽头能量与多径判决门限的大小，如果冲击响应的抽头能量大于多径判决门限则认为该抽头为有效多径，否则认为该抽头为噪声抽头，从而得到经过多径判决的信道冲击响应，所述噪声抽头用于后续过程中计算噪声能量； E.如果某用户的信道冲击响应没有一个抽头的能量超过所述多径判决门限，则直接设置该用户的TPC命令值； F.将该用户的TPC填入相应的下行或上行专用信道，发送给移动台或基站。
所述的方法，其中，所述步骤E中如果该用户的信道冲击响应有一个抽头的能量超过所述多径判决门限，则顺次执行以下步骤 G.根据经过多径判决的冲击响应对接收到的I/Q用户数据进行解调，得到解调后的用户数据； H.根据解调结果测量信干比，比较测量得到的信干比与目标信干比的关系，相应设置该用户的TPC命令值； I.将该TPC填入相应的下行或上行专用信道，发送给移动台或基站。
所述的方法，其中，所述步骤E中设置所述TPC命令值为11。
所述的方法，其中，所述步骤H中设置TPC命令值为若测量得到的信干比大于目标信干比，则TPC＝00；否则TPC＝11。
本发明所提供的一种改善移动通信系统功率控制性能的方法，与现有技术相比，在不改变现有功率控制基本流程的基础上，通过较小的改动，改善现有功率控制技术对信道快速衰落的适应能力，提高了实际系统的功率控制性能和系统性能。
图1为现有技术的功率控制方法的原理框图； 图2是本发明所述的功率控制方法原理框图； 图3为本发明所述的功率控制方法实现流程示意图。
具体实施例方式 以下结合附图，将对本发明的较佳实施例进行较为详细的说明，以使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。
本发明所述改善移动通信系统功率控制性能的方法，如图2和图3所示的，包括以下步骤 A.基站或移动台将接收到的训练序列I/Q数据与本地产生的已知训练序列进行相关运算，得到信道冲击响应的原始估值，并计算冲击响应的抽头能量。
B.计算平均噪声能量系统初始上电时，由于没有用户接入，可以直接使用原始估值的抽头能量计算噪声能量，并作为初值对噪声能量进行递归平均得到平均噪声能量。
C.将平均噪声能量与一设定的门限相乘得到多径判决门限。
D.比较冲击响应的抽头能量与多径判决门限的大小，大于判决门限则认为该抽头为有效多径，否则则认为该抽头为噪声抽头。从而得到经过多径判决的信道冲击响应，噪声抽头用于后续过程中计算噪声能量。
E.如果某用户的信道冲击响应没有一个抽头的能量超过多径判决门限，则直接将该用户的TPC置为11，并且跳过所述步骤6)～8)，直接进行步骤9)的操作。否则，顺次进行步骤6)～9)的操作。
F.根据经过多径判决的冲击响应对接收到的I/Q用户数据进行解调，得到解调后的用户数据。
G.根据解调结果测量信干比SIRmeas。
H.比较测量得到的信干比SIRmeas与目标信干比SIRtarget的关系，若SIRmeas＞SIRtarget，则TPC＝00；否则TPC＝11。
I.将TPC填入相应的下行或上行专用信道，发送给移动台或基站。
图2所示是本发明所述的功率控制方法原理框图，除了使用现有技术中比较测量信干比与目标信干比的关系的方法外，增加了通过多径判决结果直接产生TPC命令的方法。
下面以TD-SCDMA系统为具体实施例，叙述本发明方法的具体实现方式。
在TD-SCDMA常规时隙，发射长为144chips的midamble偏移序列，每个midamble偏移对应一个用户，用以区别不同的信道。设接收数据中的midamble偏移部分的后128个chips表示为基本midamble经过复数化后表示为则信道冲击响应按以下方式进行估计 h＝[h0，h1，...，hP-1]＝IFFT(FFT(mR)./FFT(mB)) 根据TD-SCDMA系统midamble偏移的产生方式，需要对以上结果的顺序进行重新排列。即h′＝[h′0，h′1，…，h′P-1]，而 h′i＝h(i+P+1/2-(K-1)W)mod P，i＝0，…，P-1，其中K为小区的最大midamble偏移数、W为信道估计窗宽，且
代表向下取整。
根据h′计算冲击响应的能量估值Q，即 Q＝[q0，q1，...，qP-1]＝|h′|2＝[|h′0|2 ，|h′1|2，...，|h′P-1|2] 在小区建立的初始阶段，没有用户接入，因此以上的h或h′认为就是噪声，所以可以得到噪声能量估值 对Nn进行递归滤波得到平均噪声能量Nn＝p·Nn-1+(1-p)·Nn，其中n代表子帧。在无线链路建立的第一子帧，平均噪声能量取第一子帧的瞬时值。
设多径判决门限Γ＝Γ1×Nn，Γ1一般取3～5。
所述对原始的冲击响应h′进行多径判决过程包括若抽头能量大于门限值Γ，则保留h′相应抽头位置的冲击响应值不变，否则将h′相应位置的冲击响应置为0。这样就可以得到有效多径抽头，同时可以得到噪声抽头向量N＝[n0，n1，...，nP-1]，该噪声向量用于后续的噪声能量计算。即 For i＝0:P-1{ifqi＜Γ<!-- SIPO <DP n="5"> --><dp n="d5"/>then{h″(i)＝0；n(i)＝h′(i)；}else{h″(i)＝h′(i)；n(i)＝0；}} 根据无线链路建立时分配到每个用户(或扩频码)的midamble偏移编号k(0≤k≤K-1)和窗宽W可以得到某个用户对应的冲击响应hk用于后续的联合检测及功率控制算法 根据TD-SCDMA系统的midamble偏移分配方式，每个UE可能有一个或几个midamble偏移。如果某个UE对应的所有的midamble偏移中，有一个或多个midamble偏移对应的信道冲击响应hk的全部元素为0，即该冲击响应的所有抽头能量没有超过多径判决门限，则认为该UE的发射功率偏小，直接将该UE的TPC置为11。否则根据多径判决后的信道冲击响应hk解调该用户接收数据，并按下述方法计算TPC值。
设第n个子帧中某用户的信干比测量值为SIRmeas(n)，则该用户的信干比测量平均值为 SIRmeas(n)＝(1-p)·SIRmeas(n-1)+p·SIRmeas(n) 其中n代表子帧，p为滤波常数且0≤p≤1。
根据SIRmeas(n)与SIRtarget的关系得到TPC命令的取值，即 该TPC命令填入下行或上行DPCH信道的相应位置，通知UE或Node B调节当前的发射功率。
本发明所述改善移动通信系统功率控制性能的方法，与现有技术相比，主要是增加了通过多径判决结果直接产生TPC命令的步骤，取得的有益效果为在不改变现有功率控制基本流程的基础上，通过较小的改动，改善现有功率控制技术对信道快速衰落的适应能力，提高了实际系统的功率控制性能和系统性能。
应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，但不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1、一种改善移动通信系统功率控制性能的方法，包括以下步骤
A.基站或移动台将接收到的训练序列I/Q数据与本地产生的已知训练序列进行相关运算，得到信道冲击响应的原始估值，计算冲击响应的抽头能量；
B.计算平均噪声能量系统初始上电时，直接使用原始估值的抽头能量计算噪声能量，并作为初值对噪声能量进行递归平均得到平均噪声能量；
C.将平均噪声能量与一设定的门限相乘得到多径判决门限；
D.比较冲击响应的抽头能量与多径判决门限的大小，如果冲击响应的抽头能量大于多径判决门限则认为该抽头为有效多径，否则认为该抽头为噪声抽头，从而得到经过多径判决的信道冲击响应，所述噪声抽头用于后续过程中计算噪声能量；
E.如果某用户的信道冲击响应没有一个抽头的能量超过所述多径判决门限，则直接设置该用户的TPC命令值；
F.将该用户的TPC填入相应的下行或上行专用信道，发送给移动台或基站。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤E中如果该用户的信道冲击响应有一个抽头的能量超过所述多径判决门限，则顺次执行以下步骤
G.根据经过多径判决的冲击响应对接收到的I/Q用户数据进行解调，得到解调后的用户数据；
H.根据解调结果测量信干比，比较测量得到的信干比与目标信干比的关系，相应设置该用户的TPC命令值；
I.将该TPC填入相应的下行或上行专用信道，发送给移动台或基站。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤E中设置所述TPC命令值为11。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤H中设置TPC命令值为若测量得到的信干比大于目标信干比，则TPC＝00；否则TPC＝11。
全文摘要
本发明公开了一种改善移动通信系统功率控制性能的方法，包括基站或移动台得到信道冲击响应的原始估值，计算冲击响应的抽头能量；计算平均噪声能量；将平均噪声能量与一设定的门限相乘得到多径判决门限；比较冲击响应的抽头能量与多径判决门限的大小，得到经过多径判决的信道冲击响应；如果某用户的信道冲击响应没有一个抽头的能量超过所述多径判决门限，则直接设置该用户的TPC命令值；将该用户的TPC填入相应的下行或上行专用信道，发送给移动台或基站。本发明方法在不改变现有功率控制基本流程的基础上，通过较小的改动，改善现有功率控制技术对信道快速衰落的适应能力，提高了实际系统的功率控制性能和系统性能。
文档编号H04B7/005GK1929328SQ200610073499
公开日2007年3月14日 申请日期2006年3月29日 优先权日2005年9月5日
发明者康凤岐, 姚平 申请人:中兴通讯股份有限公司